Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом Советский патент 1985 года по МПК F01P3/20 F02B29/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к силовым установкам транспортных средств, а именно к системам охлаждения турбонаддувных двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности работы системы.

На фиг. 1 представлена схема системы охлаждения; на фиг. 2 - радиатор этой системы, обший вид; на фиг. 3 - вариант выполнения радиатора с дополнительными трубками.

Система содержит радиатор 1, в нижнем и верхнем бачках которого установлены перегородки 2-7 (фиг. 2), разделяющие бачки радиатора на полости 8 и 9 и дополнительные цолости 10-15 (фиг. 2).

Полость 8 нижнего бачка радиатора 1 соединена с входным патрубком 16 (фиг. 1) циркуляционного насоса 17, выходной трубопровод 18 которого соединен с рубашкой охлаждения блока 19 цилиндров, связанной трубопроводом 20 с полостью 15 верхнего бачка радиатора 1. Полость 9 нижнего бачка радиатора 1 соединена патрубком 21 (фиг. 2) и трубопроводом 22 (фиг. 1) с водовпускным каналом 23 жидкостной полости охладителя 24, водовыпускной канал 25 которого соединен трубопроводом 26 с входным патрубком 16 циркуляционного насоса 17.

Выходной трубопровод 18 насоса 17 соединен трубопроводом 27 с одной из дополнительных полостей 10 верхнего бачка радиатора 1. Перегородки 3 и 4 нижнего бачка последовательно смещены по ходу движения охлаждающей жидкости относительно соответствующих предыдущих перегородок верхнего бачка. Перегородки 2 и 7 расположены напротив друг друга, т.е. выполнены без смещения. В перегородках 5 и 6 установлены терморегулируемые клапаны 28 и 29. Входной патрубок 30 воздущной полости охладителя 24 связан с турбокомпрессором 31, а выходной патрубок 32 - с впускным коллектором 33 двигателя.

В одном из вариантов выполнения радиатора 1 (фиг. 3) в полостях 11 и 13 установлены дополнительные отводящие патрубки 34 и 35 для образования дополнительных контуров охлаждения с различной температурой охлаждающей жидкости.

При работе двигателя нагретая в рубашке охлаждения блока 19 цилиндров жидкость насосом. 17 подается в полость 15 верхнего бачка радиатора 1. Охлажденная жидкость поступает в полость 8 нижнего бачка радиатора, откуда - во входной патрубок 16 насоса 17. При этом часть охлажденной в радиаторе 1 жидкости отводится от входного трубопровода 18 насоса 17 по трубопроводу 27 в полость 10 верхнего бачка радиатора и последовательно проходит дополнительные полости 11 -14 и 9 верхнего

и нижнего бачков радиатора 1, охлаждаясь при этом до температуры более низкой, чем ее температура в полости 8, куда жидкость поступает непосредственно из верхней полости 15. Наиболее охлажденная жидкость из полости 9 по трубопроводу 22 подается в водовпускной канал 23 охладителя 24. Из водовыпускного канала 25 последнего .жидкость по трубопроводу 26 подается к входному патрубку насоса 17.

В период запуска двигателя на режимах холостого хода и частичных нагрузок глубокое охлаждение наддувочного воздуха с точки зрения достижения лучшей экономичности осуществлять нецелесообразно.

5 На этих режимах работы температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя ниже, чем на режимах работы, близких к номинальному. Положение терморегулируемых клапанов 28 и 29 зависит от температуры охлаждающей жидкости на выходе

0 из двигателя.

При работе двигателя на режиме номинальной мощности они находятся в закрытом положении.

При переходе двигателя с более нагруженных режимов на режимы холостого хода и частичных нагрузок снижается температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя, открываются терморегулируемые клапаны 28 и 29 и жидкость из полости 10, минуя полости 11 и 13, проходит по полостям 12, 14, 9 и далее по трубопроводу 22 в водовпускной канал 23 жидкостной полости охладителя 24.

После подогрева двигателя в период запуска или после перехода двигателя на режимы работы, близкие к номинальному,

повышается температура охлаждаюшей жидкости на выходе из двигателя, закрываются клапаны 28 и 29 и жидкость из полости 10 снова последовательно проходит полости 11-14 и 9, глубоко охлаждается и подается в водовпускной канал охладителя 24. Так как температура охлаждающей жидкости постепенно снижается по мере ее прохождения от полости к полости, то при отводе ее через патрубки 34 и 35 из полостей 11 и 13 образуются дополнительные контуры

5 с различной температурой жидкости, которая подается для охлаждения других агрегатов, например, в теплообменники масла гидротраисмиссий и коробок перемены передач.

Система охлаждения позволяет осуществлять многоступенчатое и более глубокое охлаждение жидкости, подаваемой в охладитель наддувочного воздуха, а также автоматическое регулирование охлаждения над5 дувочного воздуха на режимах пуска и частичных нагрузок двигателя.

Создание дополнительных контуров охлаждения с различной температурой охлаждающей жидкости позволяет повысить тепловую эффективность других агрегатов системы охлаждения.

Таким образом, обеспечение в системе охлаждения более глубокого охлаждения наддувочного воздуха, регулирование степени его охлаждения, создание оптимальных температурных режимов в теплообменниках

,20

масла термотрансмиссий, коробки перемены передач и т.п. позволяет повысить эффективность ее работы, приводит к повышению экономичности двигателя, снижению теплонапряженности деталей цилиндро-поршневой группы двигателя, к повышению надежности работы двигателя и всего транспортного средства.

1. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ -ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ТУРБОНАДДУВОМ, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий рубащку охлаждения и радиатор, снабженный нижним и верхним бачками, циркуляционный насос, всасывающий патрубок которого соединен с нижним бачком радиатора, а напорный - с рубащкой охлаждения двигателя, и охладитель наддувочного воздуха, подключенный через свои водовпускной и водовыпускной каналы к контуру циркуляции охлаждающей жидкости, причем в нижнем бачке радиатора установлена перегородка, разделяющая его на две полости, первая из которых соединена с всась1вающим патрубком насоса, а вторая - с водовпускным каналом охладителя наддувочного воздуха, водовыпускной канал которого подключен к всасывающему патрубку насоса, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности путем обеспечения оптимальных температурных режимов, нижний и верхний бачки радиатора снабжены дополнительными перегород, ками, причем первая перегородка верхнего бачка установлена напротив первой перегородки нижнего бачка, образуя замкнутую секцию радиатора, а другие перегородки верхнего бачка, начиная с второй, смещены относительно перегородок нижнего бачка с образованием канала, последовательно свя(Л зывающего полости верхнего и нижнего бачков, и часть перегородок снабжена отверстиями с перепускными клапанами, а первая замкнутая полость верхнего бачка радиатора соединена с напорным патрубком центробежного насоса, образуя напорный контур охлаждения, включающий охладитель наддувочного воздуха. сд 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, со о ;о что перепускные клапаны выполнены терморегулируемыми по температуре охлаждающей жидкости.

г 3 /3

9 21Фиг. г

15

/4

/2

V///

Фиг. 5